Что такое вязкость? (ВЯЗКОСТЬ)

Вязкость — это термин, который часто обсуждается в механике жидкостей.

Вязкость является свойством жидкостей и очень важна для изучения поведения потока жидкости. Все жидкости, будь то жидкость или газ, имеют определённую вязкость.

В этой статье будут представлены более подробные сведения об этом термине.

Нажмите, чтобы заказать различные виды эпоксидной смолы и полиэфирной смолы.

**Что такое вязкость?**

Термин «вязкость» происходит от латинского слова «Viscum», которое означает липкость.

В механике жидкостей вязкость определяется как мера сопротивления жидкости течению под действием приложенной силы.

Для движущейся жидкости вязкость описывает её внутреннее трение. Следовательно, жидкость с высокой вязкостью проявляет большее внутреннее трение, сопротивляясь течению, в то время как жидкость с более низкой вязкостью создаёт меньшее трение. Как правило, жидкости более вязкие, чем газы.

Рассмотрение следующего примера делает концепцию вязкости более понятной. Если мы нальём воду и мёд в контейнер, вы заметите, что вода течёт более плавно и быстро, чем мёд.

Это потому, что мёд более липкий, чем вода. Следовательно, мёд оказывает большее сопротивление движению, чем вода, поэтому вода течёт более свободно.

Нажмите, чтобы заказать различные виды эпоксидной смолы и полиэфирной смолы.

**Важность вязкости**

Вязкость жидкости противодействует её текучести, которая указывает на то, насколько легко жидкость может течь. Этот вопрос касается, по существу, внутреннего трения между молекулами, составляющими жидкость. Для транспортировки жидкостей и смазки, распыления, формования и нанесения покрытий вязкость играет первостепенную роль, потому что она контролирует поток жидкости.

Знание информации об этой вязкости очень важно для прогнозирования поведения жидкости. Например, если томатный соус внутри трубы не имеет подходящей вязкости, он может либо не выходить из трубы, либо, наоборот, течь слишком сильно.

**Обозначение вязкости**

С математической точки зрения, вязкость можно определить как отношение вязкого напряжения к скорости деформации. Символом вязкости является μ — греческая буква «мю». Символ μ широко используется, но некоторые физики и химики предпочитают использовать η — греческую букву «эта» — в качестве символа вязкости.

Нажмите, чтобы заказать различные виды эпоксидной смолы и полиэфирной смолы.

**Измерение вязкости**

Измерение вязкости жидкостей имеет решающее значение для понимания их характеристик течения. Для измерения вязкости можно использовать различные типы приборов. Эти измерительные устройства известны как вискозиметры и реометры. К распространённым приборам для измерения вязкости относятся:

– Капиллярный вискозиметр
– Вискозиметр с падающим шариком
– Ротационный вискозиметр
– Акустический реометр
– Микрофлюидный реометр
– Чашка Цана
– Вибрационный вискозиметр
– Флуоресцентная корреляционная спектроскопия

Нажмите, чтобы заказать различные виды эпоксидной смолы и полиэфирной смолы.

**Факторы, влияющие на вязкость**

Различные факторы влияют на вязкость, включая:

– **Давление:** Повышение давления обычно увеличивает вязкость газов. Однако жидкости почти несжимаемы, поэтому давление оказывает на них небольшое влияние.
– **Температура жидкости:** Как правило, вязкость жидкостей уменьшается с повышением температуры. Напротив, вязкость газов увеличивается с повышением температуры.
– **Условия течения:** Для ламинарного течения вязкость жидкости остаётся постоянной, тогда как для турбулентного течения вязкость изменяется.
– **Многофазное течение:** На вязкость многофазного течения влияет объём каждой фазы.
– **Взвешенные частицы:** Эти частицы увеличивают вязкость.

**Вязкость воды**

Вязкость воды при 20°C составляет 1 сантипуаз (cP). Для жидкостей вязкость уменьшается с повышением температуры. Это также относится к воде. В следующей таблице показана динамическая вязкость воды при различных температурах.

| Температура (°C) | Вязкость (cP) |
| :— | :— |
| 10 | 1.3059 |
| 20 | 1.0016 |
| 30 | 0.79722 |
| 50 | 0.54652 |
| 70 | 0.40355 |
| 90 | 0.31417 |
| 100 | 0.2822 |

**Кинематическая вязкость воды**

Кинематическую вязкость воды можно легко получить, разделив приведённые выше значения динамической вязкости на плотность воды, как показано в следующей таблице:

| Температура (°C) | Кинематическая вязкость (м²/с × 10⁻⁶) |
| :— | :— |
| 10 | 1.3059 |
| 20 | 1.004 |
| 30 | 0.801 |
| 50 | 0.553 |
| 70 | 0.413 |
| 90 | 0.326 |
| 100 | 0.294 |

Нажмите, чтобы заказать различные виды эпоксидной смолы и полиэфирной смолы.

**Вязкость некоторых распространённых материалов**

| Материал | Температура (°C) | Вязкость (cP) |
| :— | :— | :— |
| Бензол | 25 | 0.604 |
| Воздух | 25 | 18.5×10⁻³ |
| Ртуть | 25 | 1.526 |
| Цельное молоко | 20 | 2.12 |
| Оливковое масло | 26 | 56.2 |
| Мёд | 20 | 2,000–10,000 |
| Кетчуп | 25 | 5,000–20,000 |

**Закон вязкости Ньютона**

Связь между напряжением сдвига и скоростью сдвига жидкости под механическим напряжением устанавливается законом Ньютона. При заданных температуре и давлении закон вязкости Ньютона гласит, что напряжение сдвига между двумя соседними слоями в жидкости пропорционально градиенту скорости между этими слоями. Проще говоря, отношение напряжения сдвига к скорости сдвига в жидкости является постоянным и определяется как коэффициент вязкости. Ньютоновские жидкости подчиняются закону вязкости Ньютона.

Неньютоновские жидкости не подчиняются этому закону и, следовательно, имеют различную вязкость, которая зависит от скорости сдвига. Динамическая вязкость — это коэффициент вязкости, определённый этим законом.

**Практическое применение вязкости**

Концепция вязкости широко используется в науке и технике:

– Молекулярная масса органических жидкостей определяется с помощью вязкости.
– В технике смазки данные о вязкости и её изменении с температурой необходимы для выбора подходящей смазки для конкретного оборудования.
– Информация о вязкости необходима для приготовления различных лекарств, таких как сиропы.
– Кулинарные масла, жиры и т.д. производятся с определённой вязкостью.
– Жевательная резинка, чистящие средства, охлаждающие жидкости, тормозная жидкость, косметика и т.д. требуют информации о вязкости во время производства.
– Кровообращение в нашем теле также зависит от вязкости.

Нажмите, чтобы заказать различные виды эпоксидной смолы и полиэфирной смолы.

**Высокая вязкость**

Высокая вязкость обычно означает, что жидкость более густая. Жидкость с высокой вязкостью оказывает большее сопротивление. Например, между водой и мёдом мёд имеет более высокую вязкость по сравнению с водой. Следовательно, сила сопротивления течению воды будет меньше, чем у мёда.